高精度モーション制御および位置決めシステム – どのように動作するのか – どのようなパフォーマンスが得られるのか?

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高精度モーション制御および位置決めシステム – どのように動作するのか – どのようなパフォーマンスが得られるのか?

テクノロジーと医療分野の進歩は、より高速、より小型、よりスマートな高精度モーション制御および位置決め機器に大きく依存しています。設計エンジニアは、新しいタイプのナノ精度メカニズム、新しい位置検出およびフォース フィードバック テクノロジを使用して生産プロセスを改善するための、ますます幅広いオプションにアクセスできるようになりました。アプリケーションには、いくつか例を挙げると、レーザー微細加工、微細組立自動化、光学検査、半導体計測学、フォトニクス部品のテストおよび位置合わせアプリケーションにおけるミッションクリティカルな導入が含まれます。

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フォトニクスと半導体の融合であるシリコン フォトニクス (SiP) は、データ スループット、並列処理、エネルギー効率の飛躍的な向上を約束します。ウェーハレベルのテストとパッケージングの経済性はどちらも、並外れた速度と並列処理を必要とします。これは、電動および圧電駆動テクノロジーと、ファームウェアベースの高速検索および位置合わせアルゴリズムの組み合わせによって実現されます。(画像 )

同様のアプリケーションの需要と業界の反応のフィードバック ループが研究室の研究市場を活性化させており、急速に進歩する科学的取り組みにより、これまで以上に微細かつ高速な動作制御が求められています。ここでは、現在のノーベル賞を受賞した超解像顕微鏡、単一分子生物物理学の研究、最新のフォトニクスと材料開発の基礎となっている高度なモーション技術を見ていきます。

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デジタル ライト シート顕微鏡は、神経科学研究の進歩に不可欠な生物学的プロセスの時間分解 3D 画像を提供できます。レーザーと光学に加えて、いくつかの高度な高精度位置決め技術も利用しています。(画像:ウィキペディア)

今日の研究と産業応用の範囲の拡大により、同様に広範囲のモーション テクノロジが生み出されており、単一の記事で包括的にレビューすることはできません。しかし、これは、多くの業界のモーション コントロール エンジニアやデザイナーが、アプリケーションに適合する、あるいはそれを可能にする高精度電動位置決めシステムにアクセスできることを意味します。これらのシステムでは、移動、再現性、精度、速度に対する制限がほとんどありません。以下は、よりよく知られているタイプの電動精密位置決めシステムの概要とそのニュースの一部です。

精密リニアアクチュエーター

精密リニアアクチュエータは、1 自由度で動作を生成する位置決めデバイスとして定義され、通常はペイロードのガイド システムは含まれません。この説明は電気駆動ユニットに焦点を当てていますが、もちろん手動のマイクロメータ駆動も一般的であり、低精度の用途にはネジ駆動、油圧式、空圧式も使用されます。多くの駆動テクノロジーは直線運動を生成できます。

電気機械アクチュエーター

これらは通常、ボールネジまたはリードネジを介して回転電磁モーターによって駆動されるリニアシャフトに基づいています。モーターの回転運動が直線変位に変換されます。アクチュエータは、ほぼ円筒形の形式をしています。小型バージョンは精密ネジやマイクロメーターの代わりに使用され、自動作動を実現します。

 

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投稿時間: 2023 年 4 月 17 日